指向地理科学素养培育的CER论证教学模式构建

摘 要：青少年科学素养的培育是建设科技强国的重要基石，关乎人类的共同命运。本文对地理科学素养、CER论证教学模式进行阐述与剖析，从而构建指向地理科学素养培育的CER论证教学模式，并以“全球气候变化与国家安全”为例，设计“全球气候变化对马尔代夫国家安全的影响”的真实情境教学案例与评价指标，以期有效促进学生地理科学素养的提升，为CER论证教学模式应用于中学地理课堂提供参考。

关键词：地理科学素养；CER论证模型；论证教学；素养评价

中图分类号：G633.55       文献标识码：A       文章编号：1005-5207（2025）06-0066-05

2023年世界公众科学素质促进大会强调，科学素质的深度是国家科学发展的关键，其重要性日益凸显。我国明确提出到2035年具备科学素养的公民比例应达到25%［1］。可见，青少年科学素养的培育尤为重要。《普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）》指出：学生应具有理想信念和社会责任感、科学文化素养和终身学习能力以及自主发展能力和沟通合作能力，强调学生应具备地理科学素养［2］。然而，当前中学生地理科学素养整体水平偏低［3］，究其原因，主要有以下2点：①部分一线地理教师自身对地理科学素养的理解不够深入，对这一概念的多维度认知存在局限，致使学生缺乏系统性和针对性的地理科学素养培育［3］；②尽管户清丽学者提出的“STS六步教学法”突出了情境化学习、跨学科整合和实践能力提升等优势［4］，但缺乏对学生科学论证逻辑训练和评价方面的关注。鉴于此，本文将CER（Claim-Evidence-Reasoning）论证教学模式适切地引入地理教学中，选取“全球气候变化与国家安全”章节内容，探究如何在CER论证教学模式下培育学生的地理科学素养，旨在帮助教师明确培养路径，以更好地培养学生的地理科学素养。

一、地理科学素养的内涵剖析

地理科学素养是一个发展、整合的概念，是地理素养与科学素养的交融，既展现科学素养的共性，又凸显地理学的特性［5］。根据袁孝亭、王向东［6］与户清丽［7］等学者对地理科学素养的解构与细化，笔者将其总结划分为由低层次向高层次发展的地理科学知识、地理科学思维、地理探究实践、地理科学观念和地理责任态度5个维度。其中，地理科学知识聚焦于以人地关系为核心的概念、现象及规律；地理科学思维则强调科学运用地理知识解析问题的思考方式，如综合思维、空间思维与辩证思维等；地理探究实践鼓励学生积极投身地理学习，深入探索地理现象；地理科学观念是对地理现象的总体认知，倡导人与自然的和谐及可持续发展；地理责任态度则体现了学生对地理学的情感态度、价值观以及对社会环境的责任感。

基于以上维度，地理科学素养的培育可定义为：在地理科学教育内容的学习与探索中，学生掌握地理科学知识，发展地理科学思维，提升地理探究实践能力，形成地理科学观念，孕育地理责任态度的过程。因此，在地理教学中，教师应以地理科学素养为指引，全面理解其内涵，并从上述5个维度进行系统性培育，以实现学生的地理科学素养水平进阶。

二、指向地理科学素养培育的CER论证教学模式建构

1.CER论证教学模式

CER论证模型最初由美国学者Katherine L. McNeill等人提出［8］，是以CER框架为基础，由主张、证据、推理三大核心要素构成的结构模型（图1）。其中，主张是针对某一现象或问题提出预设主张，对整个论证过程起着导向作用；证据旨在联系预设主张，并收集科学数据以解释地理现象或问题；推理是对主张和证据进行综合分析，判断主张与证据的关联性和科学性，并重构预设主张和深化科学概念。

CER论证教学模式是以CER论证模型为基础的科学论证方式，主要包括如图2所示的7个环节。根据创设的问题情境，教师鼓励学生提出主张后先通过系统收集有效证据，进而开展科学推理以验证其合理性。引导学生全面搜集证据，并开展科学协作，以检验证据与主张的匹配度。通过小组分享与讨论，学生系统性地阐述主张、证据及推理，提升论证的科学性。最终，师生共同总结反馈，强化主张、证据与推理间的逻辑联系，深化科学理解并有效解决问题。

2.指向地理科学素养培育的CER论证教学模式建构

CER论证教学模式是以科学论证活动为主线，问题情境为导向的新范式。最早被应用于科学教育领域，且与地理科学素养的培育紧密相连，为地理科学素养的培育提供了新路径。本文构建了指向地理科学素养培育的CER论证教学模式，将CER论证教学模式划分为3个阶段，包括情境引入、初步论证、深化论果（图3）。

阶段一：情境引入。问题情境是开展科学论证活动的重要载体。其创设需精选地理教材和实际生活中相联系的科学素材，不仅使科学论证具有实践价值，还能使学生内隐的地理科学素养外显。加之教师有意识地引导学生积极参与论证活动，也为后续培养地理科学素养奠定基础。

阶段二：初步论证。提出科学主张、收集相关证据、开展科学推理是掌握地理科学知识、培养地理科学思维与探究实践能力的核心环节。此阶段主要围绕需论证的核心问题，以学生为中心开展小组科学论证活动。学生需在已有知识和思维水平的基础上，有序提出科学主张、收集相关证据和开展科学推理，提升综合思维能力，初步实现地理科学素养的低层次水平发展。

阶段三：深化论果。基于科学协作，促进学生及师生间的分享交流与总结反馈，是培养地理科学观念和责任态度的关键步骤。由于各小组所持主张、证据和推理存在差异，在分享交流中观点的相互碰撞会触发不同见解，从而促进学生进行自我审思，汲取他人正确观点。最终，师生共同做出评价与反馈，深化论证结果，促使学生地理科学素养由低层次向高层次发展，进而实现地理科学素养的全面发展。

通过上述阶段，学生能在地理学习过程中深化对地理科学的理解，促进地理科学素养整体水平逐步提升，真正实现学生的全面发展。

三、指向地理科学素养培育的CER论证模式教学案例设计

1.教学思路

当前，全球气候变化形势日益严峻，国家安全议题已成为国际社会关注的焦点。新课标要求学生能“运用碳循环和温室效应原理，分析碳排放对环境的影响，说明碳减排对国际合作的重要性”。基于此，本文以“全球气候变化对马尔代夫国家安全的影响”为真实情境，设计了一系列符合CER论证模式的教学活动。教师通过创设问题情境，引导学生提出科学主张、系统收集证据、进行科学推理。整个教学过程注重学生间的科学协作与小组分享，赋予学生进行科学论证的自主权，鼓励其从地理学视角出发，深入探究全球气候变化对马尔代夫国家安全的影响，以更好地培育学生地理科学素养并促使其形成正确的国家安全价值取向。

2.教学实施

“全球气候变化对马尔代夫国家安全的影响”的教学过程如表1所示。

3.教学评价

发展性评价作为一种结合教学过程与效果的综合考量方法，旨在客观评价学生有效学习的程度，这要求教师必须全面关注学生的学习过程与成果。为检验学生地理科学素养的实际发展水平，本文采用以地理科学素养体系为评价维度的发展性评价方法，并依据学生的学习成果由低到高分别划分3个不同的水平层次，最终构建了一份指向地理科学素养的多元测评表（表2）。

四、结语

相较于传统的地理教学范式，CER论证模型下的地理教学在激发学生主观能动性及综合培养地理科学素养方面展现出独特优势。然而，在实际教学过程中，该模式仍面临若干挑战。因此，本文提出以下3点改进措施，以期提升地理教学质量和效果。①真实情境是地理科学知识和实践探究的重要载体，要增强情境创设的真实性。通过引入实地考察、GIS技术模拟等教学手段，使学生能够更直观地理解和感知地理现象，加强其对论证活动的兴趣和参与度，并随着境脉发展，激发学生不断进行自主探究，丰富地理科学知识。②批判性思维是形成地理科学观念和责任态度的内在动力，要重视对学生批判性思维的训练。通过分析具有深度的地理案例，引导学生对地理现象深入剖析，鼓励其提出疑问，并发表自己的见解和观点，从而促使科学观念和责任态度的形成。③学术性写作是映射地理科学素养的“镜子”，要加强对学生学术写作和表达能力的培养。通过地理写作指导和撰写地理研究性学习报告等方式，帮助学生掌握规范的学术表达技巧，提高写作能力和表达能力，同时，将内化于心的地理科学素养外化于行，并促使其充分审思，进一步提升地理科学素养水平。

本文基于CER论证教学模式，以“全球气候变化对马尔代夫国家安全的影响”为真实情境，进行了一次地理科学素养培育的教学实践探索，不仅为学生提供了具体实践平台，还通过真实情境和问题导向的教学方法，有效提升了学生的地理科学素养和综合能力。未来，期待一线地理教师能够继续深化对CER论证教学模式的研究和应用，不断探索更适合学生地理科学素养发展的教学方法和手段。

参考文献：

［1］ 国务院关于印发全民科学素质行动规划纲要（2021—2035年）的通知［J］.中华人民共和国国务院公报，2021（19）：12-20.

［2］ 中华人民共和国教育部.普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）［M］.北京：人民教育出版社，2020.

［3］ 周维国. 中学生地球科学素养测评研究［D］.上海：华东师范大学，2020.

［4］ 户清丽，段莹莹，李铂川.指向地理科学素养培育的STS教育模式与策略——以人教版教材高中地理必修第一册为例［J］.中学地理教学参考，2023（28）：22-26.

［5］ 陈星任，幸鑫.指向地理科学素养培养的高中地理实验教学设计——以“密度流”为例［J］.地理教育，2025（2）：8-13.

［6］ 王向东，袁孝亭.地理素养的核心构成和主要特点［J］.课程·教材·教法，2004（12）：64-67.

［7］ 田雨，户清丽，刘安多.我国初中地理科学素养培育目标的演进特征［J］.地理教学，2023（5）：4-8，13.

［8］ McNeill K L， Lizotte D J， Krajcik J， et al. Supporting students’ construction of scientific explanations by fading scaffolds in instructional materials［J］. The journal of the Learning Sciences， 2006， 15（2）： 153-191.

通信作者：朱丽东